基于椭球膨胀法建立独立坐标系在工程中的应用探讨.pdf

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1、第44卷第6期矿山测量V01．44No．62016年12月MINESURVEYINGDec．2016基于椭球膨胀法建立独立坐标系在工程中的应用探讨李邱林，龚秋全，董武钟(四川电力设计咨询有限责任公司，四川成都610016)摘要：针对测区远离投影中央子午线或测区平均海拔较高的工程，若使用国家坐标系统会导致测边的投影变形，难以满足工程的精度要求。文中运用椭球变换原理，采用椭球膨胀法建立独立坐标系，结合工程实例，表明该方法适宜应用于此类GPS工程控制网的建立，满足工程测量规范要求。关键词：GPS；投影变形；椭球膨胀法；工程坐标系中图分类号：TD172；P228．4文献标识码：A文章编号：1

2、001—358X(2016)06—0072—03ApplicationofestablishinganindependentcoordinatesysteminprojectsbasedonellipsoidsexpansionmethodLiQiulin，GongQiuquan，DongWuzhong(SichuanElectricPowerDesign&ConsultingCo．，Ltd(SEDC)，Chengdu610016，China)Abstract：Amongprojectswherethetestingzoneisfarawayfromthecentralmeridia

3、nO1"thealtitudeishigherthantheaveragelevel，thetrilaterationprojectionwillbedistortedwiththenationalcoordinatesystem，SOthatitisdifi—culttomeettheaccuracyrequirementsoftheproject．Inthepresentpaper，theindependentcoordinatesystemises—tablishedbasedonellipsoidalexpansionmethod．Andengineeringpractice

4、sshowthatthemethodissuitableinsuchcasesoftheestablishmentofGPSEngineeringControlNetworkandcanmeettherequirementsofengineeringsur—veys．Keywords：GPS；projectivede~rmation；ellipsoidexpansionmethod；projectcoordinatesystem对于测区远离投影中央子午线，或测区平均海的影响，结果表明该方法既能满足GPS测量的要求，拔较高的工程，若使用国家坐标系统会导致测边的也能满足工程测量规范要求。

5、投影变形，难以满足工程的精度要求。如：某基地的1工程坐标系建立理论探讨土石方测量，GPS测量计算值与实际土石方存在较大误差；在某煤矿建立的高斯直角坐标系统，距离变1．1椭球膨胀法的原理形较大，不利于煤矿建设；此类工程实例在利用GPS进行测量时，不能满足规范要求，因而需要建立工程独立坐标系统。独立坐标系统建立时，常使用椭球变换的方式减小投影变形。本文运用椭球变换原理，将参考椭球面变换至与地面相切来计算地面点y坐标⋯。文献[2]研究得到，采用各种椭球变换方法所计算得到的地面边长变形基本一致，其中椭球膨胀法最为简单。文中分析了椭球变换后地面同一点的大地坐标变化情况。本文尝试将椭球膨胀法分图

6、1椭球膨胀法别用于这些地区，以减小距离变形对GPS测量精度椭球膨胀法是指沿地面上一点P。的法线方向引用格式：李邱林，龚秋全，董武钟．基于椭球膨胀法建立独立坐标系在工程中的应用探讨[J]．矿山测量，2016，44(6)：72—74，96726期李邱林等：基于椭球膨胀法建立独立坐标系在工程中的应用探讨2016年12月将椭球面抬高(或降低)到所需要的高度砒，膨胀后椭球的中心保持不变，方向保持不变，椭球扁率保持不变。在不改变扁率的前提下，改变国家坐标系椭球的长半轴，使改变后的椭球面与平均高程面重合，然后在改变参数后的椭球基础上进行投影。也就是说把中央子午线移到城市或工程建设地区中央，归化高程

7、面提高到该地区的平均高程面]。由于归算面的变化，相当于椭球缩放形成新椭球，由于只改变椭球半径，不改变椭球的扁率O／，偏心率也不发生变化，即Ae=0。以独立坐标投影面的大地高△作为椭球平均曲率半径的变动量，在独立坐标系中央地区基准点P。上，新椭球(独立坐标系椭球)平均曲率半径一：／=——_丁R新=R+△日=+△l一esin新椭球长半轴为1一e2sin。B新=0+Aa：。十———=二=二—△1一e式中：。为椭球长半轴；e为椭球第一偏心率的平图2椭球膨胀变换后地